基于BIM的精细化工程管理

庞迎波

摘要：本文介绍了基于BIM的精细化工程管理，包括造价管理、规划设计管理、施工管理等内容。

关键词：BIM；精细化；工程

BIM通过参数化的设计方法给建筑行业带来了新的冲击，国内BIM技术正处于发展阶段。一个完善的信息模型，能够连接建筑工程生命期中不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设工程各参与方普遍采用。完善建筑工程生命周期管理，实现建筑工程生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度、成本及运营管理，对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。

1基于BIM的造价管理

造价管理中的三个要素为：量、价、造价。对于一个建筑工程项目而言，业主、承包商、材料商、工程管理人员对于工程量的统计十分看重，因为工程量是建筑工程項目的最为基础的数据，但同时也是最为重要的数据。同时，建筑材料的价格受到市场的因素影响，不同地区、不同阶段的材料价格千差万别。因此，造价的真实性及其准确性主要与建筑材料的实时价格、工程量有关。对于传统的造价管理方式而言，通常采用手工方式来统计建筑工程项目的工程量，这种手工统计工程量的方法不仅工作量大、不能保证按时完成统计工作，而且手工统计的工程量难免会遗漏建筑项目中一些工程量，传统的造价管理方式显然已不能满足现代大型建筑工程项目。

对于一个应用BIM技术的建筑工程项目而言，通过BIM相关软件建立的BIM模型中包含了该建筑在项目前期及建造过程中的建筑材料、材料价格及工程量等信息。BIM技术可以快速、准确的处理工程量等信息。通过BIM技术，基于参数化模型，依据空间拓扑关系和布尔运算规则，造价人员只需依据当地工程量计算规则，在软件中相应的调整扣减计算规则，系统将自动完成构件扣减运算，更加精确、快速地统计出工程量信息。基于BIM技术的造价管理尤其对建筑规模较大的建筑工程项目优势越为明显，通过BIM技术参数化的模型设计统计工程量工作，不仅使预算人员从繁琐枯燥的手工算量中解放出来，把更多的时间和精力用于更有价值的工作，如询价、风险评估、编制精准预算等，同时有效地降低了因人为因素而导致的错误率。同时，基于BIM技术的造价管理软件，可自动分析提取建筑工程项目中的材料、价格等信息，形成当个工程的造价信息，并将这些信息存储到BIM模型数据库中。

2基于BIM的规划设计管理

在传统的二维设计中，常见的问题主要有专业间的碰撞、设计的缺漏、以及在功能上的错误。

在传统建筑规划设计中，项目的方案规划设计工作都是建设方提出一些大的要求，再由专业的方案设计公司设计人员根据项目的规划指标、规划条件、原始地貌、国家规范、行业规范等一些列数据、表格、文字、要求等来进行规划设计，规划设计完了之后，建设单位就只是形式上看一下，签个章，就把规划设计方案上报规划和建设管理部门，用来获得规划许可证等相关文件。由于划设计专业性较强，不够形象、直观，从而导致业主、客户、项目管理人员很难理解整个建筑的规划设计，对规划设计单位提供的规划方案质量不能得到保证。

利用BIM技术相关的软件，可以为业主提供概要模型，将规划设计方案中的文字表述、指标分析和平面图、立面图、剖面图等2D图形象且直观地展现该项目建成后的效果，将传统的纸资料转换成3D模型并形成模拟动画，形象而直观地展现该项目建成后的效果，让项目建设参与者能形象直观地感受建筑建成好以后的效果，方便地开展方案研讨工作，科学、快速地形成最优的规划设计方案。

通过这种方式可以让有建筑专业背景的管理人员和无建筑专业背景的管理人员，都能有效参与沟通，发表自己的意见，极大地完善了该项目的规划设计。对于单栋建筑的设计工作内容包括：初步设计、投资准备、技术设计、施工图设计。使用BIM技术除了可以进行造型，体量和空间分析外，还可以同时进行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案数据更具有科学性。

设计阶段是BIM技术的主要应用阶段，在设计阶段充分利用BIM模型数据和综合数据库，用以进行建筑能耗分析，绿色建筑设计等是当前BIM技术在设计阶段的主要任务之一。

BIM技术在设计阶段的优势体现在：

（1）BIM技术可以进行多个专业的合作，灵巧的设计机制，轻松创建任意形式的标准横断面，构建复杂的道路形体，有利于施工图出图、提高施工图的质量；

（2）对指定的特殊断面进行手工修改，解决复杂平立剖面的协调问题：

（3）自动批量生成横断面图纸，并计算断面面积和土方量：

（4）直观查看设计成果的三维效果，可以进行火灾预演、逃生模拟等；

（5）方便进行异形构件的参数化的设计使得在模型修改过程中一处更新，处处更新，减少因设计变更而产生的共过量；

利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查、协同设计是BIM技术区别于传统设计方法的之处。通过BIM技术进行建筑工程设计可以优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，同时可以优化管线排布方案，进行管线的碰撞检测，从而较好地解决传统二维设计下无法避免的错、漏、碰、撞等现象。

3基于BIM的施工管理

当前，随着经济的发展及工业化水平的提升，使得建筑工程项目呈现出综合性的、极为复杂的高度动态的过程。因此，建筑施工企业的施工管理方式是否科学、合理、高效关乎到建筑施工质量和施工进度的重要问题。施工单位之间的协调管理具有重要作用，特别是针对系统庞大、结构复杂、功能众多的建筑项目。传统的横道图和直方图已不能更好的满足日益复杂的施工管理要求。

BIM技术可以指导施工，以达到先试后建、消除设计错误、排除施工过程中的冲突及风险、对比分析不同施工方案的可行性、实现虚拟环境下的施工周期确定等目的。BIM技术指导施工的具体应用体现在BM整合现场过程中：通过BIM模型的虚拟建筑与实际的施工或管理现场结合一同来指导、操控现场施工，能够很好的解决传统建筑施工管理存在的问题。主要包括以下几个方面：

（1）现场指导：BM模型和3D施工图能够提供准确、直观的BIM数据库联合指导施工。

（2）现场跟踪：在施工阶段，还可将技术与数码设备相结合。激光扫描、GPS、移动通讯、RFID和互联网等技术联合指导施工以保证施工进度，保证施工期间不产生重大事故；

（3）项目的BIM模型可以为施工组织安排提供可视化模拟分析，BIM技术可以对施工中复杂区域的可视化显示及施工方案的制定。

（4）BIM技术在施工前可以协调工程总承包商和分包商间的分工，因此可以有效控制施工质量提高施工效率。

4 BIM在运维阶段的应用

BIM技术在运维阶段的应用主要体现在：

（1）有利于建筑的经营管理，增加商业价值；

（2）前期的集成化信息为后期的运维阶段的物业管理、设备管理提供数据保障和支持；

（3）提供与互联网相联系的接口；

（4）运营阶段可以通过BIM数据库获得故障的发生地点，更快更有效的解决问题。BIM模型是由参数模型为业主提供建设项目中所有系统的信息，在施工阶段做出的修改全部同步更新到参数模型中，它作为各种设备管理的数据库为系统的维护提供依据。对于建筑周期只有几年而使用周期却有几十年的项目来说，其运行维护阶段的管理越来越受到重视。不科学的运维管理方式将大大增加运维阶段总成本、降低运维管理效率、减少建筑物的使用寿命等。通过在运营阶段使用BIY技术将极大的改善项目运维过程。通过对BIM技术的有效利用以准确地掌握各建筑及设备的价值信息，提高维护及维修效率，降低总的运维成本，并可知道突发事件的应急处理，提高建筑运营管理水平。endprint